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矿用防爆变频器一般知识
作者:管理员    发布于:2012-01-26 13:55:42    文字:【】【】【
    变频器作为一种调速驱动设备,具有软起、软停、可调速运行等优点,当应用于可调速的负载场合时,具有明显的节能效果,在现代工业控制中得到了广泛的应用。由于变频器本身使用的IGBT器件具有发热特点,煤矿环境的特殊要求限制了变频器的推广使用,近年来,矿用防爆变频器散热技术的发展,使变频器的推广得到了迅速的发展,高电压、大功率变频器的试制取得了较大的进步。
   1、矿用防爆变频器的命名 
   目前660V和1140V的低压防爆变频器,一般有BPB、BPJ、ZJT等型号,BPB为矿用防爆型交流变频器,BPJ为矿用防爆兼本质安全型交流变频器,ZJT为矿用防爆兼本质安全型变频调速装置,我们公司变频器产品为BPJ型,如BPJ-400/1140,其中型号中的BP为变频器,J为防爆兼本安型,400为变频器的额定功率(KW),1140为变频器的额定电压(V),有的还有标识“K”,是指回馈型变频器即所说的四象限变频器,可以用于具有下运工况的负载场合,如斜巷运输绞车、无极绳绞车、下运皮带机等,可以吸收回馈运行中的发电电能,维持母线电压稳定性,相对于带制动电阻的设备配置,具有较高的节能性、安全性优点。 
   需要特别强调注意的是,变频器不同于开关、软启动设备,一个产品可以具有两个电压等级使用,如380(660)、1140(660)等,变频器的额定电压是单一的,如220V、380V、660V、1140V等,只能使用于电网额定电压相同的环境中。 
   
   2、矿用防爆变频器的构成 
   矿用防爆变频器不同于地面环境控制设备,它应用于煤矿井下特殊的环境中,在其结构上具有煤矿电气设备的特殊要求就是隔爆防护等级,这样就使矿用变频器的核心单元--机芯工作在封闭的空间内,需要解决的两大主要因素就是防爆外壳工艺和散热技术。 
   矿用变频器主要由防爆外壳、散热器、变频器机芯单元、输入电抗器、输出电抗器、回馈电抗器、控制回路等单元组成。我们公司变频器外壳结构,分左右两个腔体,内部联通,右门为快开门结构,里面为变频器核心单元,方便检查和维修;左门为螺钉门结构,里面主要装配电抗器等组件。 
   散热器是防爆变频器的主要器件之一,散热性能的好坏决定了防爆变频器的使用性能和寿命。散热器主要有水冷和热管式冷却器两种,大功率变频器一般采取水冷却方式,我们公司中小功率变频器采用的是热管加风冷式冷却器。
   变频器的核心单元主要由整流回路、充电回路、逆变回路、采集及控制回路等组成,逆变回路采用IGBT模块,根据控制指令以不同的开关频率进行工作,输出电压PWM波形,达到调速控制的目的。变频器的控制有V/F控制、矢量控制、转矩控制等方式,根据不同负载进行调试。 
   输入和输出电抗器为变频器与电网和负载的转接器件,主要消除高次谐波,改善波形,保护电动机,净化电网的目的。 回馈电抗器也称升压电抗器,主要用于四象限回馈型变频器中,将变频器高于母线额定值的能量转换回馈电网,达到稳定母线电压,同时实现节能的目的。 

   3、矿用防爆变频器安装调试注意事项 
   设备到达现场后,首先要检查现场的供电电压是否与变频器铭牌标定的额定电压一致,要抄录电动机上面的铭牌数据,包括额定功率、电压、电流、极数、转速、频率等,这些参数在变频器的调试中需要。 
   其次要注意变频器的现场安装使用环境,要尽量放置在通风良好的地点,严禁淋水。 
   第三就是变频器在现场布置要进行水平放置,最好地面硬化,打水泥平台,严禁变频器后倾放置,否则引起变频器散热不良,造成设备发热,严重时造成IGBT模块等器件损坏。 
   第四就是设备接地,非常关键,是消除外部干扰和对外干扰的手段之一,要注意的是变频器要单独接地,不要和其它设备接地极混用,接地要良好,接地电阻在5欧姆以下。 
   第五就是不能用摇表摇测变频器的输出端即IGBT模块,切记!否则容易损坏变频器。需要摇测电动机时,要将变频器的电缆拆开。 
   第六就是注意井下现场的电压稳定性和波动情况,有些矿井电压波动较大,也会影响变频器的稳定运行,变频器对电网电压的适应性一般为-15%~+10%,在此范围内可以安全工作,否则将会出现欠电压或者过电压等故障,影响设备的正常使用。在此电压波动范围之外时,要告知矿方,需要把移变的抽头进行适当调整,以满足设备的供电要求。 
   第七就是变频器与馈电开关等设备的保护匹配,主要是漏电保护定值的匹配问题。
 
脚注信息
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